井筒检查孔在优化矿井开拓部署中的作用

第第页井筒检查孔在优化矿井开拓部署中的作用[摘要]介绍打设井筒检查孔的目的、任务，为矿井开拓部署及井巷开凿建设提供可靠的地质与水文资料，验证矿井开拓部署的合理性及设计的井筒落底与实际地质情况的相符状况。阐述井筒检查孔对矿井建设的关键性和必要性。

[关键词]煤矿井筒检查孔

[中图分类号]X752[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-12-282-1

我省煤矿企业兼并重组工作已进入后续阶段，大部分矿井已完成地质报告、初步设计、安全专篇的审批，申领了开工许可报告，进入了开始建设的实践阶段，在矿井开工建设前进行一些井筒检查孔的打设，对地质资料进行验证，确认设计的合理性与能否按设计进行施工成为了当前矿井建设的一个重要工作，检查孔的打设在很大程度上保障了设计的可行性，减少了施工中不必要的返工，彰显了它对矿井开拓部署及建设的重要性。

我公司是一个山西省煤矿企业兼并重组整合中单独保留的矿井，主体为太原东山煤电集团有限公司，位于山西省太原市杏花岭区小返乡东0.5Km处，行政区划属杏花岭区小返乡管辖。矿井井田面积1.6486km2，批准开采15号煤层，生产能力为450kt/a，保有资源储量10330kt，地质构造简单，水文类型中等，煤层倾角4～14o，煤层结构简单-复杂，含0-3层夹矸，顶板为石灰岩（L1），底板为泥岩。煤层Ⅱ自燃，煤尘有爆炸危险性，煤层条件和开采技术条件良好，适宜于综合机械化开采。

设计采用混合开拓的方式对全井田进行开拓布置。分别为主斜井、副斜井、回风立井三个井筒进行全井田开拓。主、副斜井为原旧井筒刷大，回风立井为新掘。主斜井为原主斜井刷大，井筒倾角20.6°，斜长500.5m，净宽4.5m，净断面14.7m2。井筒落底于15号煤层，水平标高+757.050m，在落底点上部20m处设上抬式井底煤仓；井筒内一侧装备一条带宽为800mm的带式输送机，另一侧装备架空乘人装置，并设行人台阶和扶手。主斜井担负全矿井的原煤提升和人员升降任务，兼作矿井进风井和安全出口。下井管线、电缆均沿该井筒敷设。

副斜井：原副井刷大取直，井筒倾角21.6°，斜长479.7m，净宽3.4m，净断面9.64m2。井筒落底于15号煤层，水平标高+755m，井筒内铺设600mm轨距、30kg/m的单轨（新铺设），并设行人台阶和扶手。副井担负全矿井材料、矸石、设备等除人员升降外所有辅助提升任务，兼作矿井进风井和安全出口。

在原地面火药库场地布置回风立井，设计为净径3.5m，垂深75m。井筒内装备封闭梯子间，担负全矿井回风任务，兼做安全出口。主、副井筒为旧井筒刷扩，煤、岩层产状，井筒落底点都比较清楚，回风井新掘，根据地质报告的地质情况、标高资料进行了设计。

开工前为了验证井筒的见煤点和落底点与设计的可行性及进一步了解设计风井位置的地层、地质资料，在设计的风井位置打设一个井筒检查孔进行资料的收集，以核实设计风井数据的可靠性。

煤矿井筒检查孔是在拟建矿井井筒附近距井筒中心10～25m范围内施工的与井筒落底深度相当的工程勘察钻孔（如果井筒位置地段地质及水文地质条件复杂，井筒检查孔应布置在井筒中心）。通过施工该钻孔完成对井筒地质勘察，主要任务如下：①详细查明岩土层的层次、厚度、岩土层性质、埋藏条件。②详细查明可采煤层的层位及厚度。③查明基岩风化带的发育程度。④查明可采煤层的煤类、煤质特征。⑤对岩土层采样，对松散层采取土工试验样，以取得松散层典型土层状态下的力学性能试验资料；对岩层采取岩石物理力学试验样，以取得岩层的物理力学性质资料。⑥查明煤层瓦斯含量、煤的自然趋势等开采技术条件，并做出相应的评价。

我公司在设计的回风立井位置打设井筒检查孔，钻探施工采用全孔取芯，在松散层段采用跟管转钻进，在基岩段采用泥浆钻进，在基岩漏水、破碎段及塌陷段进行堵漏，施工设备为GJ-240型油压转钻机，共计施工2个钻孔。DS1钻孔，孔深133.6m，其中松散层厚度1.94m，基岩厚度131.66m；采取岩石力学试验样2组；并进行了物探测井，测井深度为86.75m。DS2钻孔，孔深70.5m，其中松散层厚度2.5m，基岩厚度68.0m；采取岩石力学试验样3组，采取煤层瓦斯样2组。

依据钻探资料判断，回风立井处15号煤层顶板埋深27.1～43.8m，底板埋深为27.5～49.0m，煤层厚度0.4～5.2m；依据物探测井判断DS1孔内15#可采煤层顶板埋深为28.2，底板埋深为31.2m，煤层厚度3.0m。15#煤层甲烷含量为微量，二氧化碳含量0.16-0.67ml/g，属低瓦斯矿井。该区域地层节理裂隙发育，岩层整体破碎程度较高，抗压、抗剪强度较低，

而《初步设计》中设计回风立井，预计井筒深75m，落地于15#煤层顶板，回风大巷沿煤层顶板进行掘进。检查孔确定的见煤点与原设计的立井预计见煤点相差了46.8m，有着明显的差距，本处地层与地质报告中所提供的煤层赋存情况有出入，此地段已不适应进行立井开拓。根据这一情况，我单位及时将此处的勘探地质情况与设计院进行了沟通，调整了开拓方案，将原设计的立井开拓方式变为了斜井开拓，这一方式的变更大大的简化了施工程序，节约了建设成本，缩减了建设工期，为我公司的建设打下了坚实的基础。

两种不同的开拓形式方案比较：

立井开拓：施工工艺复杂、危险性高；设备投入大，开工前需进行10部开工绞车的安设，天轮架的安装，立井施工伞钻的安装，前期的措施费用大约123万元，井筒落底后还得改变出煤方式，进行装备的改角，费用大约为26万元，立井井筒装备梯子间的费用共计302138元，井底连接段马头门施工工艺复杂，难度大。

斜井的开拓：施工技术较为简单、安全性高，井口安装一部施工绞车，也免去了翻矸天轮的安装，前期措施费大约33万元，省去了改角的麻烦，加快了建设工期，斜井井筒也没有梯子间的安装与维护费用，减少成本302138元，同时建设速度快、可以实现从工作面到地面的连续运输，有力的保证了矿井的高产高效。

打设两个检查孔共计费用183281.8元，而根据检查孔的资料变更了开拓方案后节约了资金146.2万元。更重要的是使开拓方案更加合理、便于执行。

通过以上论述和经济分析，可见在地质资料不确切的情况下就施工地面永久设施，开挖井筒，一旦发现构造复杂，或实际与设计的出入较大，需要井筒移动位置或变更开拓方式时，牵涉的因素很多，困难也更大，有时不得不屈就于原井位不动或局部进行调整，不能彻底摆脱井下不利的被动局面。给以后的井筒、井底车场及硐室等工程施工带来了许多困难，甚至由此延误了建设工期。

我公司通过这次检查孔打设进行了设计变更，节约了建设成本、加快了施工工期，有力的证明了检查孔在矿井建设中的必要性和及时性，技术上和经济上的可行性，也为矿井建设奠定了坚实的基础。

参考文献